煤矿用输送带热解过程特征研究

摘要

带式输送机作为煤炭运输系统的中枢，在提升煤炭开采效率的同时也存在着火灾隐患。为探明煤矿用输送带热解过程，探索其发生热解后的行为特征，选取PVC-800S型输送带样品，通过热重-红外联用（TG-FTIR）试验，研究4种不同升温速率（5,10,15,20℃/min）下输送带的热解特性，分析热解过程中不同阶段样本质量、物质结构及气体生成演变特征。结果表明：不同升温速率下，TG/DTG曲线、气体产物等具有相似规律和趋势，随升温速率增加，各参量特征值向高温区发生偏移；输送带热解经历4个明显失重阶段，第1,2失重阶段发生聚合物链的断裂和降解，多烯共轭结构断裂、热解产物交联、异构和芳香化；第3,4失重阶段主要为PVC中挥发分的失重以及剩余有机组分的碳化；热解过程中有CO₂,H₂O,HCl, NO₂等气体逸出，其中第1失重阶段主要逸出HCl, NO₂,CO₂,H₂O,其中，CO₂,H₂O逸出最多；第2,3失重阶段主要逸出CO₂,H₂O,NO₂,且逸出浓度均较高；第4失重阶段主要逸出NO₂。研究可为煤矿用输送带火灾早期阶段的预警提供相应理论参考。

关键词

煤矿用输送带 / 热重-红外联用 / 多升温速率 / 热解气体